[發明專利]一種以廢舊鋰動力電池分離的活性物質為原料合成鎳鈷錳酸鋰的方法

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• 申請號: 201810162400.0
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108400401A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 常麗娟;吳事浪;劉素婷;陳思竹;劉倩琛;伍建軍
• 申請（專利權）人: 四川省有色冶金研究院有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 薛波

本發明公開了一種以廢舊鋰動力電池分離的活性物質為原料合成鎳鈷錳酸鋰的方法,包括以下步驟：(1)拆解動力鋰電池，得到正電極；將正電極浸沒于溶劑中，過濾，離心濾液，得到固體沉淀物，烘干、破碎固體沉淀物，得活性物質；(2)將活性物質溶于無機弱酸中，加入雙氧水，離心，向上清液中加入含鎳離子的鹽、含鈷離子的鹽和含錳離子的鹽，調節上清液中鎳離子、鈷離子和錳離子的濃度；再加入絡合劑、沉淀劑，離心分離，烘干，得鎳鈷錳酸鋰前驅體；(3)所述鎳鈷錳酸鋰前驅體中和含鋰離子的化合物混合，煅燒、冷卻、破碎、篩分。本發明可實現廢舊動力鋰電池中的集流體與活性材料的快速完全分離，并能夠較好的保持集流體結構的完整性。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，具體涉及一種以廢舊鋰動力電池分離的活性物質為原料合成鎳鈷錳酸鋰的方法。

背景技術

隨著人類對電子類產品消費量的不斷攀升，具有高能量密度、高功率密度、高工作電壓、長使用壽命的鋰離子電池的需求量日益增加，鋰離子電池雖被譽為“綠色能源”，但隨之產生的電池報廢量讓人觸目驚心。在我國，每年約產生100億只廢舊電池，重量約30萬噸，其中電動汽車動力電池累計報廢量約12萬噸，將對人類的生態環境產生極大的威脅。廢舊鋰離子電池中含有鈷、鎳、鐵、鋁、銅等高價值金屬，而我國屬于資源比較稀缺型國家，尤其是鈷資源，以進口的方式平衡國內不斷增長的需求，而金屬鎳和錳均為不可再生資源。因此，將回收的廢舊鋰離子電池正極材料作為原料用于再次材料的合成，能夠有效降低廢舊鋰電池的處理成本，并實現資源化的合理利用。

現有的回收分離電池中活性物質的能耗高、回收濾低，還會造成一定的二次污染。

發明內容

本發明的目的在于：解決上述現有技術中的不足，提供一種以廢舊鋰動力電池分離的活性物質為原料合成鎳鈷錳酸鋰的方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種以廢舊鋰動力電池分離的活性物質為原料合成鎳鈷錳酸鋰的方法,包括以下步驟：

(1)拆解放電后的鋰動力電池，得到正電極；將所述正電極浸沒于溶劑中，過濾，離心濾液，得到固體沉淀物，烘干、破碎固體沉淀物，得活性物質；

(2)將步驟(1)中的活性物質溶于無機弱酸中，加入雙氧水，離心，向上清液中加入含鎳離子的鹽、含鈷離子的鹽和含錳離子的鹽，調節上清液中鎳離子、鈷離子和錳離子的濃度；再向上清液中加入絡合劑、沉淀劑，離心分離，烘干，得鎳鈷錳酸鋰前驅體；

(3)所述鎳鈷錳酸鋰前驅體中和含鋰離子的化合物混合，煅燒、冷卻、破碎、篩分。

進一步的，所述溶劑為酰胺類化合物、亞砜化合物和吡咯烷酮化合物中的一種或多種。

進一步的，所述溶劑的濃度為5-10mol/L。

進一步的，所述無機弱酸為碳酸、醋酸、磷酸中的一種或幾種，所述無機弱酸的濃度為10-15mol/L。

進一步的，所述雙氧水的濃度為0.5-2mol/L。

進一步的，所述含鎳離子的鹽為碳酸鹽、醋酸鹽或磷酸鹽；所述含鈷離子的鹽為碳酸鹽、醋酸鹽或磷酸鹽；所述含錳離子的鹽為碳酸鹽、醋酸鹽或磷酸鹽；

進一步的，所述含鎳離子的鹽、含鈷離子的鹽、含錳離子的鹽的濃度均為2-3mol/L。

進一步的，所述絡合劑為液氨，其濃度為0.5-2mol/L。

進一步的，所述沉淀劑為碳酸鈉、氫氧化鈉、草酸銨中的一種或多種，所述沉淀劑的濃度為4-6mol/L。

進一步的，所述含鋰離子的化合物為碳酸鋰、氫氧化鋰中的一種或兩種的混合物。

由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：